CN216349092U - 一种复合横担振动位移等电位监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合横担振动位移等电位监测装置，包括：固定模块和监测模块；固定模块，用于将监测模块固定在复合横担端部法兰上；监测模块，包括电压模块、加速度测量模块和采集通信模块；电压模块，用于感应取电，输入给加速度测量模块和采集通信模块需要的供电电压；加速度测量模块，用于采集横担端部在水平面横向和纵向的振幅及频率，并传输给采集通信模块，采集通信模块无线传输给后台。优点：实现了在高电位条件的不规则振动信号监测，具备振动频率和幅度的测量功能；实现了复杂电磁环境下长期运行，实现了高稳定性可靠监测；可在线路建设和建成后安装，可靠的监测复合材料杆塔高压侧端部振动幅度、频率等参量，应用范围广。

Description

一种复合横担振动位移等电位监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种复合横担振动位移等电位监测装置，属于监测技术领域。

背景技术

复合材料杆塔具有节约钢材、减小塔头尺寸和走廊宽度的优势，其结构轻便、易加工成型、运输和组装成本低，由于杆塔颜色可调、无毒害、报废后可再利用，增强了线路的环境适应性。复合材料杆塔在建设成本和运维方面的效益明显，因此近年来在我国不同电压等级线路上均有应用。国内已研制成功110kV、220kV电压等级复合横担杆塔和全复合材料杆塔，并已投入运行，情况良好。交流750kV复合横担杆塔已于2013年投入运行，运行3年来，性能良好，未出现材料或设计问题。2017年7月，我国1000kV特高压复合横担杆塔在锡盟-胜利特高压交流工程中示范应用，运行情况良好。

由于复合材料杆塔通常采用大直径柱式绝缘子悬挂导线，导线可以将风荷载传递到横担上，产生频率变化的摆动，而支柱绝缘子的摆动会在法兰处形成长期的弯扭振动，对柱式绝缘子的抗弯性能和整体横担结构强度具有一定破坏性，因此，在目前复合材料杆塔应用技术还不成熟的前提下，应该重点关注复合杆塔的这一技术问题，通过技术手段监测横担在运行中的弯扭振动特性，为评估横担结构的可靠性提供重要支持。

针对杆塔振动的观测，目前主要有两类技术方式，一类是采用加速度计在停电检修时开展现场检测，另一类是安装监测装置。第一类方法主要用于振动严重的杆塔开展重点关注检测，是在严重的振动问题出现且确定某一杆塔后开展检测，该类装置由于是开展现场检测，不具备长期监测功能，装置结构复杂安装繁琐，主要由加速度计、电缆线和分析仪组成；第二类监测装置主要用于铁塔振动监测，装在塔身或横担构架零电位，不具备等电位监测功能及强电磁场防护能力，采用长距离电缆供电和采集信号，容易受到外力破坏，和影响供电安全，长期使用的耐候性和稳定性不能满足现状长期监测需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种复合横担振动位移等电位监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种复合横担振动位移等电位监测装置，包括：固定模块和监测模块；所述固定模块，用于将监测模块固定在复合横担端部法兰上；

所述监测模块，包括电压模块、加速度测量模块和采集通信模块；

所述电压模块，用于感应取电，输入给加速度测量模块和采集通信模块需要的供电电压；

所述加速度测量模块，用于采集横担端部在水平面横向和纵向的振幅及频率，并传输给采集通信模块，采集通信模块无线传输给后台。

进一步的，所述电压模块包括取电模块和电压控制模块；

所述取电模块，用于从复合横担高压侧端部高磁场区域感应取电，输送电压信号至电压控制模块，电压控制模块，用于为加速度测量模块和采集通信模块提供需要的供电电压。

进一步的，所述固定模块采用抱箍装置，抱箍装置外侧固定连接所述监测模块，抱箍装置紧固在复合横担端部法兰上。

进一步的，所述监测模块还包括等电位屏蔽箱，所述电压控制模块、加速度测量模块和采集通信模块安装在等电位屏蔽箱的内部，取电模块设在等电位屏蔽箱外侧，取电模块通过导线与电压控制模块连接。

进一步的，所述加速度测量模块包括横向加速度计传感器和纵向加速度计传感器，用于分别采集横担端部在水平面横向和纵向的振幅及频率，并传输给采集通信模块。

进一步的，所述横向加速度计传感器和纵向加速度计传感器采用测量范围为±2g的三轴传感器，测量分辨率不大于1mg。

进一步的，所述等电位屏蔽箱内部设有若干内部模块化接口，用于分别插接电压控制模块、加速度测量模块和采集通信模块；所述等电位屏蔽箱外部设有用于插接取电模块的外部模块化接口；所述外部模块化接口与插接电压控制模块的内部模块化接口电连接。

本实用新型所达到的有益效果：

该复合横担振动监测装置实现了在高电位条件的不规则振动信号监测，具备振动频率和幅度的测量功能；实现了复杂电磁环境下长期运行，实现了高稳定性可靠监测；可在线路建设和建成后安装，可靠的监测复合材料杆塔高压侧端部振动幅度、频率等参量，应用范围广。

附图说明

图1是该复合横担振动监测装置的结构示意图；

图2是该复合横担振动监测装置的电路模块示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和2所示，一种复合横担振动位移等电位监测装置，包括：固定模块和监测模块；

所述固定模块1，用于将监测模块2固定在复合横担端部法兰3上；

所述监测模块2，包括电压模块21加速度测量模块22和采集通信模块23；

所述电压模块21，用于感应取电，输入给加速度测量模块22和采集通信模块23需要的供电电压；

所述加速度测量模块22，用于采集横担端部在水平面横向和纵向的振幅及频率，并传输给采集通信模块23，采集通信模块23无线传输给后台。

所述电压模块21包括取电模块211和电压控制模块212；

所述取电模块211，用于从复合横担高压侧端部高磁场区域感应取电，输送电压信号至电压控制模块212，电压控制模块212，用于为加速度测量模块22和采集通信模块23提供需要的供电电压。

所述固定模块1采用抱箍装置，抱箍装置的外侧固定连接所述监测模块2，抱箍装置11紧固在复合横担端部法兰3上。

所述监测模块2还包括等电位屏蔽箱24，所述电压控制模块212、加速度测量模块22和采集通信模块23安装在等电位屏蔽箱24的内部，所取电模块211设在等电位屏蔽箱24外侧，取电模块211通过导线与电压控制模块212连接。

所述加速度测量模块22包括横向加速度计传感器和纵向加速度计传感器，用于分别采集横担端部在水平面横向和纵向的振幅及频率，并传输给采集通信模块。本实施例中，加速度计传感器采用±2g三轴传感器，测量分辨率不大于1mg。

所述等电位屏蔽箱24内部设有若干内部模块化接口，用于分别插接电压控制模块212、加速度测量模块22和采集通信模块23；所述等电位屏蔽箱24外部设有用于插接取电模块211的外部模块化接口，外部模块化接口与插接电压控制模块212的内部模块化接口电连接。

该复合横担振动监测装置实现了在高电位条件的不规则振动信号监测，监测单元内安装有高精度加速度传感器 ，具备振动频率和幅度的测量功能；装置通过电磁兼容精密设计和反复测试优化，实现了复杂电磁环境下长期运行，屏蔽措施阻隔了高电场和高磁场进入测量电源、信号采集回路，实现了高稳定性可靠监测；装置外壳的一体化和模块化设计，增强了装置的整体耐候性和环境适应性，安装检修方便。该装置为复合杆塔运维中及时掌握杆塔结构运行情况和结构性能提供了直接手段，可在线路建设和建成后安装，可靠的监测复合材料杆塔高压侧端部振动幅度、频率等参量，在常规线路导线、绝缘子、铁塔等摆动监测中均可以使用，在其他各类场景中均可以推广应用。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种复合横担振动位移等电位监测装置，包括：固定模块和监测模块；所述固定模块，用于将监测模块固定在复合横担端部法兰上；

其特征在于，

所述监测模块，包括电压模块、加速度测量模块和采集通信模块；

所述电压模块，用于感应取电，输入给加速度测量模块和采集通信模块需要的供电电压；

所述加速度测量模块，用于采集横担端部在水平面横向和纵向的振幅及频率，并传输给采集通信模块，采集通信模块无线传输给后台。

2.根据权利要求1所述的复合横担振动位移等电位监测装置，其特征在于，所述电压模块包括取电模块和电压控制模块；

所述取电模块，用于从复合横担高压侧端部高磁场区域感应取电，输送电压信号至电压控制模块，电压控制模块，用于为加速度测量模块和采集通信模块提供需要的供电电压。

3.根据权利要求1所述的复合横担振动位移等电位监测装置，其特征在于，所述固定模块采用抱箍装置，抱箍装置外侧固定连接所述监测模块，抱箍装置紧固在复合横担端部法兰上。

4.根据权利要求2所述的复合横担振动位移等电位监测装置，其特征在于，所述监测模块还包括等电位屏蔽箱，所述电压控制模块、加速度测量模块和采集通信模块安装在等电位屏蔽箱的内部，取电模块设在等电位屏蔽箱外侧，取电模块通过导线与电压控制模块连接。

5.根据权利要求1所述的复合横担振动位移等电位监测装置，其特征在于，所述加速度测量模块包括横向加速度计传感器和纵向加速度计传感器，用于分别采集横担端部在水平面横向和纵向的振幅及频率，并传输给采集通信模块。

6.根据权利要求5所述的复合横担振动位移等电位监测装置，其特征在于，所述横向加速度计传感器和纵向加速度计传感器采用测量范围为±2g 的三轴传感器，测量分辨率不大于1mg。

7.根据权利要求4所述的复合横担振动位移等电位监测装置，其特征在于，所述等电位屏蔽箱内部设有若干内部模块化接口，用于分别插接电源模块、电压控制模块、加速度测量模块和采集通信模块；所述等电位屏蔽箱外部设有与用于插接取电模块的外部模块化接口；所述外部模块化接口与插接电压控制单元的内部模块化接口电连接。

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